Okrem vysoko{0}}výkonných vlákien, keramiky, kovov a inteligentných materiálov sa v konštrukciách nepriestrelných viest bežne používajú aj uhlíkové vlákna, polyetylénová netkaná textília s ultra{1}}vysokou molekulovou hmotnosťou (UD tkanina) a niektoré kompozitné matricové materiály. Často slúžia ako pomocné alebo podporné vrstvy, ktoré zlepšujú celkový ochranný výkon a znižujú hmotnosť.
1. Uhlíkové vlákno –-vysokopevný a ľahký tlmiaci materiál
Zatiaľ čo samotné uhlíkové vlákno má obmedzené balistické ochranné schopnosti, jeho vysoký modul a nízka hustota z neho robia ideálny materiál pre nosnú alebo tlmiacu vrstvu.
Bežne sa používa v kompozitných pancieroch, ktoré sú umiestnené za keramickými vložkami, aby absorbovali zvyškovú energiu nárazu, zabránili rozbitiu zadnej dosky a znížili riziko poranenia tupou silou.
Má tiež široké uplatnenie v balistických štruktúrach vrtuľníkov, tankov a lodí; napríklad hybridné kompozitné dosky z aramidu a uhlíkových vlákien môžu znížiť hmotnosť o viac ako 30 % v porovnaní s tradičnými oceľovými doskami.
2. Jednosmerná tkanina (UD Fabric) – pokročilá forma vysokovýkonných vlákien-
Nejde o nový materiál, ale o kompozitnú tkaninu vyrobenú jednosmerným usporiadaním polyetylénových alebo aramidových vlákien s ultra-vysokou molekulovou hmotnosťou a ich upevnením živicou.
V porovnaní s tradičnými tkaninami vykazuje UD tkanina rovnomernejšie napätie vlákna, vyššiu účinnosť prenosu energie a výrazne zlepšenú pevnosť v ťahu.
Pri rovnakej úrovni ochrany môže UD tkanina znížiť hmotnosť o 20% - 30% v porovnaní s tradičnými aramidovými tkaninami, čo z nej robí jeden z najľahších a najpevnejších mäkkých nepriestrelných materiálov, ktoré sú v súčasnosti k dispozícii.
3. Živica a polymérna matrica – neviditeľné „štrukturálne lepidlo“
V tkanine UD, kompozitných vložkách a iných štruktúrach zohrávajú termosetové živice (ako je epoxidová živica) kľúčovú úlohu pri spájaní vlákien a prenášaní napätia.
Vlastnosti živice priamo ovplyvňujú celkovú tuhosť a schopnosť rozptylu energie materiálu. Aj keď neposkytuje priamo „nepriestrelnú“ ochranu, je to významný faktor určujúci účinnosť nepriestrelnosti.
4. Prírodné vlákna (historické aplikácie) – prvé prototypy nepriestrelných viest
Koncom 19. storočia sa viac-vrstvový hodváb používal na výrobu nepriestrelných viest, ktoré boli schopné odolať guľkám z pištolí s nízkou rýchlosťou, ale tie boli drahé a poskytovali slabú ochranu a odvtedy sa postupne vyraďujú.
Moderný výskum príležitostne skúma kompozitné materiály z pavúčieho hodvábu. Napríklad Univerzita v Trente v Taliansku infúziou grafénu do pavúčieho hodvábu dosiahla 3,5-násobok sily prírodného pavúčieho hodvábu, čo demonštruje potenciálne aplikácie, ale masová výroba sa ešte nezačala.
5. Nové kompozitné prísady – kľúč k zlepšeniu výkonu keramiky
Počas procesu spekania nepriestrelnej keramiky sa pridávajú viacfázové aditívne prášky (ako Y₂O₃, AlN atď.), aby sa optimalizovala štruktúra zŕn, zlepšila sa hustota a zvýšila sa odolnosť proti nárazu.
Aj keď tieto stopové prísady netvoria nezávisle nepriestrelnú vrstvu, sú kľúčové pre zvýšenie ochranného výkonu-keramiky vyššej kategórie, ako je karbid kremíka a karbid bóru.
